CN110029971B - 一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组及工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及领域，具体涉及油田地面工程领域，具体涉及一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组及工艺方法，通过注气站的高压来气进入高压进气管线通过电动球阀、第一压力变送器、第一喷嘴气体流量计、第一球阀后进入注气汇管，高压进气管线在电动球阀和第一喷嘴气体流量计之间连接有第一压力变送器便于监测来气压力，注气汇管上连接第三球阀作为注气汇管的放空排污，然后通过放空管线连通与站外放空管线连通放空排污。
Description
所属技术领域
本发明涉及油田地面工程领域，具体涉及一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组及工艺方法。
背景技术
目前，水驱油藏大都已进入开发中后期，油田含水率高、水驱控制程度低，需通过开展三次采油技术进一步提高原油采收率。泡沫辅助减氧空气驱作为一种有效的提高采收率技术，在部分油田进行了小规模的试验性开发，取得了较好的开发效果。
泡沫辅助减氧空气驱提高采收率技术是将空气驱与泡沫驱有机结合，用泡沫作为调剖剂，空气作为驱油剂，边调边驱，具备调剖和驱油的双重功能，综合了空气驱油和泡沫驱油的双重优势，克服了空气驱容易“气窜”的缺点。空气作为泡沫辅助减氧空气驱的气源，来源充足，成本低廉，应用空间广。
目前，泡沫辅助减氧空气驱在部分油田的矿场试验大都采用临时橇装设备、按照单机单井单独配气的方式运行，注入站点多，安全风险大，开发成本高。当泡沫辅助减氧空气驱提高采收率技术在油田进行大规模应用时，为便于管理、节省投资、降低安全风险，各注入井需进行集中配气。
为此，需要提供一种配气阀组，来实现各注入井注气流量的自动分配、调节控制、显示、数据上传及注气压力的显示、报警、数据上传及室内氧气含量监测等功能。从而解决油田开发过程中主要工艺设备快速建设、整体搬迁和重复利用的问题。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组及工艺方法。本发明所涉及的配气阀组本实行工厂化预制，其最大的特点就是可以整体搬迁、重复利用、快速安装，缩短建设周期等特点。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，至少包括高压进气管线，还包括注气汇管、注入井配气管线、电动球阀、第一压力变送器、第一喷嘴气体流量计、第一球阀、单井配气管线、第二球阀、第四球阀、第三球阀和放空管线，所述高压进气管线依次通过电动球阀、第一喷嘴气体流量计和第一球阀与注气汇管一端连通，注气汇管另一端通过第三球阀与放空管线连通，电动球阀与第一喷嘴气体流量计之间连接第一压力变送器，注气汇管上还连接有注入井配气管线，注入井配气管线通过第二球阀与单井配气管线连通，注入井配气管线与第二球阀之间还通过第四球阀与放空管线连通。
所述的注入井配气管线包括第一调节阀、第三截止阀、第三压力变送器、第二喷嘴气体流量计、止回阀、第四截止阀和第四压力变送器，第一调节阀的一端与注气汇管连通，第一调节阀的另一端依次与第二喷嘴气体流量计和止回阀连通，止回阀在通过第二球阀与单井配气管线连通，第一调节阀与第二喷嘴气体流量计之间还连接有第三压力变送器，止回阀与第二球阀之间连接第四压力变送器。
所述的所述第三压力变送器的进气端连接第三截止阀，第四压力变送器的进气端连接第四截止阀，所述第四截止阀和第二球阀之间通过第四球阀与放空管线连通。
所述的第一压力变送器的进气管路上连接第一截止阀。
所述的注入井配气管线设置有两组以上。
所述的注气汇管上还连接有第二压力变送器，第二压力变送器的进气管路上连接第二截止阀。
所述的配气阀组的设计压力为16～32MPa。
所述的每一组注入井配气管线对应一口注入井。
一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，还包括橇座，所述的高压进气管线、注气汇管、注入井配气管线、电动球阀、第一球阀、单井配气管线、第二球阀、第四球阀、第三球阀和放空管线均集成橇装在橇座上。
一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组的工艺方法，包括上述所述的一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，当进行注气时，注气站的高压来气进入高压进气管线经过电动球阀、第一压力变送器、第一喷嘴气体流量计和第一球阀进入注气汇管，气体在通过注气汇管上连接的多口注入井的注入井配气管线，注入井配气管线内经过的气体依次通过第一调节阀、第三压力变送器、第二喷嘴气体流量计、止回阀、第四压力变送器和第二球阀，在通过单井配气管线与站外单井配气管线连通，其中注气汇管和每条单井配气管线的放空均与放空管线连通，最后通过放空管线与站外外排管线连通进行统一外排。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明通过注气站的高压来气进入高压进气管线通过电动球阀、第一压力变送器、第一喷嘴气体流量计、第一球阀后进入注气汇管，高压进气管线在电动球阀和第一喷嘴气体流量计之间连接有第一压力变送器便于监测来气压力，注气汇管上连接第三球阀作为注气汇管的放空排污，然后通过放空管线连通与站外放空管线连通放空排污，注气汇管上连接注入井配气管线，注入井配气管线通过第二球阀与单井配气管线连通，注入井配气管线与第二球阀之间还通过第四球阀与放空管线连通，将注入井配气管线进行放空排污，第四球阀便于设备检修、维护时管线放空，注气汇管上的注入井配气管线为一对一，即每一条注入井配气管线对应一口注入井，防止各注入井的注入参数相互干扰，确保注入井注气平稳。
本发明的配气阀组具有来气流量的监测、计量及累计，来气压力监测，单井注气流量的监测、计量及累计，单井注气压力监测，室内氧气含量监测等功能，满足注气系统集中配气要求。
本发明的仪表计量部分采用喷嘴气体流量计进行计量，同时配合调节阀、压力变送器等，不仅能够实时显示单井注气流量数据，还能实现注气流量的自动分配、调节控制、显示、数据上传等功能据。
本发明的在注气汇管及各单井配气管线上均设有放空管线统一外排至配气阀组外部，方便设备检修、维护，保证配气阀组内氧气含量，确保人身安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的工艺流程结构示意图。
图中：1、高压进气管线；2、电动球阀；3、第一截止阀；4、第一压力变送器；5、第一喷嘴气体流量计；6、第一球阀；7、注气汇管；8、第二截止阀；9、第二压力变送器；10、第一调节阀；11、第三截止阀；12、第三压力变送器；13、第二喷嘴气体流量计；14、止回阀；15、第四截止阀；16、第四压力变送器；17、第二球阀；18、单井配气管线；19、第三球阀；20、第四球阀；21、放空管线；22、氧气含量监测仪；23、接线箱；24、强制排风口。
具体实施方式
实施例1:
参照图1，是本发明实施例1的结构示意图，一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，至少包括高压进气管线1，还包括注气汇管7、注入井配气管线、电动球阀2、第一压力变送器4、第一喷嘴气体流量计5、第一球阀6、单井配气管线18、第二球阀17、第四球阀20、第三球阀19和放空管线21，所述高压进气管线1依次通过电动球阀2、第一喷嘴气体流量计5和第一球阀6与注气汇管7一端连通，注气汇管7另一端通过第三球阀19与放空管线21连通，电动球阀2与第一喷嘴气体流量计5之间连接第一压力变送器4，注气汇管7上还连接有注入井配气管线，注入井配气管线通过第二球阀17与单井配气管线18连通，注入井配气管线与第二球阀17之间还通过第四球阀20与放空管线21连通。
实际使用时：注气站的高压来气进入高压进气管线1通过电动球阀2、第一压力变送器4、第一喷嘴气体流量计5、第一球阀6后进入注气汇管7，高压进气管线1在电动球阀2和第一喷嘴气体流量计5之间连接有第一压力变送器4便于监测来气压力，注气汇管7上连接第三球阀19作为注气汇管7的放空排污，然后通过放空管线21连通与站外放空管线连通放空排污，注气汇管7上连接注入井配气管线，注入井配气管线通过第二球阀17与单井配气管线18连通，注入井配气管线与第二球阀17之间还通过第四球阀20与放空管线21连通，将注入井配气管线进行放空排污，第四球阀20便于设备检修、维护时管线放空，注气汇管7上的注入井配气管线为一对一，即每一条注入井配气管线对应一口注入井，防止各注入井的注入参数相互干扰，确保注入井注气平稳。
实施例2:
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的注入井配气管线包括第一调节阀10、第三截止阀11、第三压力变送器12、第二喷嘴气体流量计13、止回阀14、第四截止阀15和第四压力变送器16，第一调节阀10的一端与注气汇管7连通，第一调节阀10的另一端依次与第二喷嘴气体流量计13和止回阀14连通，止回阀14在通过第二球阀17与单井配气管线18连通，第一调节阀10与第二喷嘴气体流量计13之间还连接有第三压力变送器12，止回阀14与第二球阀17之间连接第四压力变送器16。
优选的是所述的所述第三压力变送器12的进气端连接第三截止阀11，第四压力变送器16的进气端连接第四截止阀15，所述第四截止阀15和第二球阀17之间通过第四球阀20与放空管线21连通。
实际使用时：进入注气汇管7的气体通过第一调节阀10、第三截止阀11、第三压力变送器12、第二喷嘴气体流量计13、止回阀14、第四截止阀15和第四压力变送器16，然后进入第二球阀17后在进入单井配气管线18，单井配气管线18在于站外注气管线连通，所述第一调节阀10与第二喷嘴气体流量计13之间还连接有第三压力变送器12，第三压力变送器12用于监测注入井配气管线的压力，第四压力变送器16于监测单井配气管线18压力，第三压力变送器12的进气端连接第三截止阀11，第四压力变送器16的进气端连接第四截止阀15，所述第四截止阀15和第二球阀17之间连接第四球阀20，其中在注气的过程中，第二喷嘴气体流量计13将实时流量信号传递给第一调节阀10，当第二喷嘴气体流量计13的实时流量与配气量不匹配时，第一调节阀10通过自动调节阀门开度控制流量大小，从而实现第二喷嘴气体流量计13的实时流量与配气量相匹配，最终满足注入井配注要求。
实施例3:
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的第一压力变送器4的进气管路上连接第一截止阀3。
优选的是所述的注入井配气管线设置有两组以上。
优选的是所述的注气汇管7上还连接有第二压力变送器9，第二压力变送器9的进气管路上连接第二截止阀8。
优选的是所述的配气阀组的设计压力为16～32MPa。
优选的是所述的每一组注入井配气管线对应一口注入井。
实际使用时：第一压力变送器4的进气管路上连接第一截止阀3，第一截止阀3用于控制第一压力变送器4的进气管路，注入井配气管线设置有两组以上保证每个站外注入井都可以进行泡沫辅助减氧空气驱配气，注气汇管7上还连接有第二压力变送器9，第二压力变送器9的进气管路上连接第二截止阀8，第二压力变送器9便于监测配气压力，第二截止阀8用于控制第二压力变送器9的进气管路，针对不同的注入压力情况，配气阀组的设计压力为16～32MPa，保证整个配气阀组的正常运行，每一组注入井配气管线对应一口注入井，防止各注入井的注入参数相互干扰，确保注入井注气平稳。
实施例4:
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：还包括橇座，所述的高压进气管线1、注气汇管7、注入井配气管线、电动球阀2、第一球阀6、单井配气管线18、第二球阀17、第四球阀20、第三球阀19和放空管线21均集成橇装在橇座上。
实际使用时：将高压进气管线1、注气汇管7、注入井配气管线、电动球阀2、第一球阀6、单井配气管线18、第二球阀17、第四球阀20、第三球阀19和放空管线21均集成橇装在橇座上，并且全部橇装合理布置在彩钢房内，可以整体搬迁、重复利用、快速安装，缩短建设周期，具有一定的优越性，同时在彩钢房内还合理安装有用于检测含氧量的氧气含量监测仪22、用于接线的接线箱23和通风用的强制排风口24，在彩钢房内设置氧气含量监测仪22，当彩钢房内氧气含量低于18％时，高压进气管线1紧急截断，同时彩钢房内通过强制排风口24强制通风，确保人身安全。
实施例5:
一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组的工艺方法，当进行注气时，注气站的高压来气进入高压进气管线1经过电动球阀2、第一压力变送器4、第一喷嘴气体流量计5和第一球阀6进入注气汇管7，气体在通过注气汇管7上连接的多口注入井的注入井配气管线，注入井配气管线内经过的气体依次通过第一调节阀10、第三压力变送器12、第二喷嘴气体流量计13、止回阀14、第四压力变送器16和第二球阀17，在通过单井配气管线18与站外单井配气管线连通，其中注气汇管7和每条单井配气管线18的放空均与放空管线21连通，最后通过放空管线21与站外外排管线连通进行统一外排。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，至少包括高压进气管线(1)，其特征是：还包括注气汇管(7)、注入井配气管线、电动球阀(2)、第一压力变送器(4)、第一喷嘴气体流量计(5)、第一球阀(6)、单井配气管线(18)、第二球阀(17)、第四球阀(20)、第三球阀(19)和放空管线(21)，所述高压进气管线(1)依次通过电动球阀(2)、第一喷嘴气体流量计(5)和第一球阀(6)与注气汇管(7)一端连通，注气汇管(7)另一端通过第三球阀(19)与放空管线(21)连通，电动球阀(2)与第一喷嘴气体流量计(5)之间连接第一压力变送器(4)，注气汇管(7)上还连接有注入井配气管线，注入井配气管线通过第二球阀(17)与单井配气管线(18)连通，注入井配气管线与第二球阀(17)之间还通过第四球阀(20)与放空管线(21)连通；
注气汇管(7)上的注入井配气管线为一对一，即每一条注入井配气管线对应一口注入井，防止各注入井的注入参数相互干扰，确保注入井注气平稳；
所述的注入井配气管线包括第一调节阀(10)、第三截止阀(11)、第三压力变送器(12)、第二喷嘴气体流量计(13)、止回阀(14)、第四截止阀(15)和第四压力变送器(16)，第一调节阀(10)的一端与注气汇管(7)连通，第一调节阀(10)的另一端依次与第二喷嘴气体流量计(13)和止回阀(14)连通，止回阀(14)在通过第二球阀(17)与单井配气管线(18)连通，第一调节阀(10)与第二喷嘴气体流量计(13)之间还连接有第三压力变送器(12)，止回阀(14)与第二球阀(17)之间连接第四压力变送器(16)。
2.根据权利要求1所述的一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，其特征是：所述的第三压力变送器(12)的进气端连接第三截止阀(11)，第四压力变送器(16)的进气端连接第四截止阀(15)，所述第四截止阀(15)和第二球阀(17)之间通过第四球阀(20)与放空管线(21)连通。
3.根据权利要求1所述的一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，其特征是：所述的第一压力变送器(4)的进气管路上连接第一截止阀(3)。
4.根据权利要求1所述的一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，其特征是：所述的注入井配气管线设置有两组以上。
5.根据权利要求1所述的一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，其特征是：所述的注气汇管(7)上还连接有第二压力变送器(9)，第二压力变送器(9)的进气管路上连接第二截止阀(8)。
6.根据权利要求1所述的一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，其特征是：所述的配气阀组的设计压力为16～32MPa。
7.根据权利要求1到6任意一项所述的一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，其特征是：还包括橇座，所述的高压进气管线(1)、注气汇管(7)、注入井配气管线、电动球阀(2)、第一球阀(6)、单井配气管线(18)、第二球阀(17)、第四球阀(20)、第三球阀(19)和放空管线(21)均集成橇装在橇座上。
8.一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组的工艺方法，其特征是：包括权利要求1-7任意一项所述的一种泡沫辅助减氧空气驱配气阀组，当进行注气时，注气站的高压来气进入高压进气管线(1)经过电动球阀(2)、第一压力变送器(4)、第一喷嘴气体流量计(5)和第一球阀(6)进入注气汇管(7)，气体在通过注气汇管(7)上连接的多口注入井的注入井配气管线，注入井配气管线内经过的气体依次通过第一调节阀(10)、第三压力变送器(12)、第二喷嘴气体流量计(13)、止回阀(14)、第四压力变送器(16)和第二球阀(17)，在通过单井配气管线(18)与站外单井配气管线连通，其中注气汇管(7)和每条单井配气管线(18)的放空均与放空管线(21)连通，最后通过放空管线(21)与站外外排管线连通进行统一外排。
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